全膜法技術(shù)應(yīng)用探討

鄧娟(中國華電工程(集團)有限公司 北京100160)

引言

電廠鍋爐補給水系統(tǒng)是電廠安全運行的重要輔助系統(tǒng)，特別是對于燃機電廠機組來說，其補給水技術(shù)直接影響到機組的運行狀況與經(jīng)濟效能，隨著電力行業(yè)的發(fā)展，優(yōu)化鍋爐補給水處理系統(tǒng)能有效的提高電廠的安全運行，獲得更大經(jīng)濟效益。

2013年10中旬考察了下沙電廠、戚墅堰電廠、儀征電廠鍋爐補給水系統(tǒng)設(shè)備的運行狀況，這三個電廠工藝均采用全膜法，本文根據(jù)設(shè)備的應(yīng)用狀況探討系統(tǒng)的設(shè)計問題。

一、全膜法技術(shù)探討

1.全膜法的特點

和傳統(tǒng)的離子交換系統(tǒng)相比，膜處理技術(shù)具有如下特點：(1)占地面積小，特別是處理水量大的系統(tǒng)，膜法處理優(yōu)勢更加明顯；

(2)安裝簡單方便，膜組裝成套供貨，施工現(xiàn)場只需將滑架管道和母管連接即可；

(3)操作維護工作量小，特別對于新建電廠，生產(chǎn)人員數(shù)量少，減少勞動強度顯得尤為重要；

(4)運行費用低，對環(huán)境污染?。恢饕杆釅A用量的減少，傳統(tǒng)離子交換系統(tǒng)酸堿廢水排放總量較大，不符合環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展的要求。

2.全膜法主要工藝流程

原水→超濾進水泵→加熱器→自清洗過濾器→超濾裝置→超濾水箱→一級反滲透升壓泵→一級反滲透保安過濾器→一級反滲透裝置→一級反滲透產(chǎn)水箱→二級反滲透升壓泵→二級反滲透裝置→淡水箱→ 電除鹽給水泵→EDI裝置→除鹽水箱。

3.各設(shè)備特性及設(shè)計要點

(1)換熱器

設(shè)置換熱器是為了提高單位膜面積的產(chǎn)水通量。江浙一帶通常只在冬季使用。一般出水水溫設(shè)定在15-25℃。這3個電廠均采用板式換熱器。

換熱器設(shè)計要點：

換熱器宜設(shè)計在高位，疏水直接回流至水箱，或設(shè)置疏水箱和疏水泵。這3個電廠疏水為蒸汽凝結(jié)水，收集疏水符合節(jié)能減排的要求。

.換熱器和蒸汽管道應(yīng)設(shè)置保溫層，否則危害運行人員。

.換熱器的選型要謹慎，如選型不當會造成出水溫度過高，對反滲透系統(tǒng)的脫鹽率和產(chǎn)水量都有很大的影響。

(2)自清洗過濾器

自清洗過濾器分為網(wǎng)式和疊片式，這3個電廠都選擇的是疊片式，運行效果良好。下表為兩者的優(yōu)略性對比：

網(wǎng)式自清洗過濾器

流量(m3/h)：50-7000；

過濾原理：表面攔截過濾；

反洗原理：通過負壓及清洗刷將網(wǎng)壁上的雜質(zhì)去除，對夾在濾網(wǎng)間的雜質(zhì)不起作用，清洗不徹底。

疊片式自清洗過濾器

流量(m3/h)：6-10000以上；

過濾原理：1.旋流分離2.表面攔截3.三維深層過濾；

反洗原理：1.采用高壓水噴射沖刷2.濾片高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生較強的離心力3.濾片間產(chǎn)生震顫，以上多種力的作用下將雜質(zhì)徹底去除；

比較結(jié)果：疊片式處理能力更強，反洗效果更好更徹底 。

(3)超濾裝置

超濾是一種利用膜分離技術(shù)的篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，以超濾膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進液側(cè)，成為濃縮液，從而實現(xiàn)對原液的凈化、分離和濃縮的目的。

影響超濾膜產(chǎn)水的因素有以下4點：

溫度對產(chǎn)水量的影響：溫度升高水分子的活性增強，粘滯性減小，故產(chǎn)水量增加。因此即使是同一超濾系統(tǒng)在冬天和夏天的產(chǎn)水量也是有很大差異的。

操作壓力對產(chǎn)水量的影響：在低壓段時超濾膜的產(chǎn)水量與壓力成正比關(guān)系，即產(chǎn)水量隨著壓力升高隨著增加，但當壓力值超過0.3MPa時，即使壓力再升高，其產(chǎn)水量增加也很小，主要是由于在高壓下超濾膜被壓密而增大透水阻力所致。

進水濁度對產(chǎn)水量的影響：進水濁度越大時，超濾膜的產(chǎn)水量越少，而且進水濁度大更易引起超濾膜的堵塞。

流速對產(chǎn)水量的影響：流速的變化對產(chǎn)水量的影響不像溫度和壓力那樣明顯，流速太慢容易導(dǎo)致超濾膜堵塞，太快則影響產(chǎn)水量。

超濾裝置設(shè)計要點：

1.2套超濾膜布置在同一組架時中間應(yīng)至少留有0.5m檢修空間。

超濾進水母管建議設(shè)置殺菌劑 。下沙電廠原水水質(zhì)較好，運行初期未設(shè)置殺菌劑加藥系統(tǒng)，導(dǎo)致超濾膜表面微生物聚集，后增加殺菌劑加藥，運行效果得到顯著改善。

(4)反滲透裝置

反滲透處理特點為：

反滲透系統(tǒng)對二價及多價離子的截留效果明顯高于單價離

反滲透系統(tǒng)對人體健康危害較大的氟化物去除率達96%，六價鉻去除率92.5%，去除效果明顯；

反滲透設(shè)計要點：

反滲透組架不宜設(shè)置在二樓，否則組架處于高位，在閥門關(guān)不嚴時膜易失水。

反滲透設(shè)計時應(yīng)考慮膜殼出水側(cè)留有一定的空間，以方便換膜時，報廢的膜能方便的由出水側(cè)抽出。

反滲透組架濃水排水管設(shè)計時最好向上彎到超過最高一層膜的高度后再排入地溝。

(5)EDI裝置

連續(xù)電除鹽(EDI)是一種將電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)結(jié)合在一起的脫鹽新工藝。

EDI所具有的優(yōu)點：

無需酸堿裝置；無再生污水處理設(shè)施；節(jié)省反沖和清洗用水；操作管理方便，勞動強度??；安裝簡單，運行、維護費用低廉；濃水可做軟化水，提高了水的利用率

EDI裝置設(shè)計要點：

在EDI組架上，EDI模塊后部接管較多，2套EDI布置在一個組架上時應(yīng)至少留有0.5m檢修空間，否則在管道漏水時無法進行補漏。

EDI濃水進口母管設(shè)置一個手動球閥(截止閥)，以方便調(diào)整進濃水室流量。

EDI濃水室出口管流量需與電源連鎖，濃水流量計選型應(yīng)慎重，特別是產(chǎn)水量較小的系統(tǒng)，常規(guī)的流量計無法滿足其要求

EDI進水泵的壓力需設(shè)置在0.5MPa以上，否則難以滿足EDI系統(tǒng)運行。

結(jié)論

膜分離技術(shù)作為一種不斷地發(fā)展和成熟的單元工藝,在水處理中所起的作用將會越來越重要。而膜法系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)乎到系統(tǒng)的運行狀況，在不斷的經(jīng)驗總結(jié)下，膜法系統(tǒng)的設(shè)計會越來越完善，符合各類用戶的需求。

[1]?膜法水處理技術(shù)?冶金工業(yè)出版社邵剛2000.